内容正文:
2025-2026学年高二上学期物理期末模拟试卷
范围:选择性必修一 选择性必修二
一、单选题
1.介质中有一列简谐机械波传播,对于其中某个振动质点( )
A.它的振动速度等于波的传播速度
B.它的振动方向一定垂直于波的传播方向
C.它在一个周期内走过的路程等于2个振幅
D.它的振动频率等于波源的振动频率
2.在光滑的水平面上,有a、b两球,其质量分别为ma、mb,两球在t0时刻发生正碰,并且在碰撞过程中无机械能损失,两球碰撞后的速度图象如图所示,下列关系正确的是( )
A.ma>mb B.ma<mb C.ma=mb D.无法判断
3.下列实验或器件应用自感现象的是( )
A. B. C. D.
4.如图所示,两束相同的平行单色光、照射到一块矩形玻璃砖的上表面,发生折射后分别射到和界面上,玻璃砖对单色光的折射率为,则( )
A.若时,折射光能发生全反射 B.若时,折射光能发生全反射
C.若时,折射光能发生全反射 D.若时,折射光能发生全反射
5.如图所示,用粗细均匀的铜导线制成半径为r,电阻为4R的圆环,POQ为圆环的直径,在PQ的右侧存在垂直圆环平面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B。一根长为2r、电阻为2R的金属棒MN绕着圆心O以角速度ω沿逆时针方向匀速转动,金属棒两端与圆环紧密接触。下列说法正确的是( )
A.金属棒MN在转动一周的过程中电流方向不变
B.图示位置金属棒中电流方向从M到N
C.金属棒MN中的电流大小为
D.金属棒MN两端的电压大小为
6.某兴趣小组探究断电自感现象的电路如图所示。闭合开关S,待电路稳定后,通过电阻R的电流为I1,通过电感L的电流为I2,t1时刻断开开关S,下列图像中能正确描述通过电阻R的电流IR和通过电感L的电流IL的是( )
A. B. C. D.
7.如图所示,两导体板水平放置,两板间电势差为U,带电粒子以某一初速度沿平行于两板的方向从两板正中间射入,穿过两板后又垂直于磁场方向射入边界线竖直的匀强磁场,则:粒子射入磁场和射出磁场的M、N两点间的距离d随着U和的变化情况为( )
A.d随U增大而增大,d与无关
B.d随U增大而增大,d随增大而减小
C.d随增大而增大,d与U无关
D.d随增大而增大,d随U增大而减小
二、多选题
8.用单色光做双缝干涉实验时( )
A.屏上到双缝的路(光)程差等于波长整数倍处出现亮条纹
B.屏上到双缝的路(光)程差等于半波长整数倍处,可能是亮条纹,也可能是暗条纹
C.屏上的亮条纹一定是两列光波的波峰与波峰相遇的地方
D.屏上的亮条纹是两列光波的波峰与波谷相遇的地方
9.如图所示,电力工作人员在几百万伏的高压线上进行带电作业,电工全身穿戴带电作业用的屏蔽服,屏蔽服是用导电金属材料与纺织纤维混纺交织成布后再做成的服装,下列说法正确的是( )
A.采用金属材料编织衣服的目的是使衣服不易拉破
B.采用金属材料编织衣服的目的是利用静电屏蔽
C.电工穿上屏蔽服后,体内场强为零
D.屏蔽服中的金属网不能起到屏蔽作用
10.如图所示,两位学生课外研究绳波的特点,、是处于简谐绳波两端的两个波源,波源的振动周期均为T,振幅均为A,同时起振。某时刻发出的波恰好传到c,发出的波恰好传到a,图中只画出了此时刻两列波在ac部分的叠加波形,间、间波形没有画出,下列说法正确的是( )
A.到a点的距离可能不等于到c点的距离 B.a、b、c三点是振动减弱点
C.再经过时间,b处质点向上运动 D.再经过时间,ac间的波形是一条直线
三、实验题
11.如图甲所示,在“验证动量守恒定律”实验中,A、B两球半径相同。先让质量为的A球从斜槽上某一固定位置C处由静止开始滚下,从轨道末端抛出,落到位于水平地面的复写纸上,在下面的白纸上留下痕迹。再把质量为的B球放在水平轨道末滑,让A球扔从位置C处由静止滚下,A球和B球碰撞后,分别在白纸上留下各自的落点痕迹,M、P、N为三个落点的位置,未放B球时,A球的落点是P点,O点是轨道末端在记录纸上的竖直投影点,如图乙所示。
(1)本实验中,要求A球与B球碰后运动方向保持不变,则A球的质量与B球的质应满足______。(填“”或“”)
(2)实验中,不容易直接测定碰撞前后的速度。可以通过仅测量______(填选项前的符号),间接地解决这个问题。
A.小球开始释放的高度h
B.小球做平抛运动的水平位移
C.小球拋出点距地面的高度H
(3)三个落点位置与O点的距离分别为、、,在实验误差允许范围内,若满足关系式______,则可以认为两球碰撞过程中总动量守恒。(用题中相关物理量的字母表示)
12.某实验小组成员用双缝干涉实验装置测光的波长,装置如图甲所示。
(1)为保证实验顺利进行,A处应安装的光学仪器为________。
(2)若双缝相距为,双缝到屏间的距离为,相邻两个亮条纹中心的距离为,则光的波长表示为________(字母表达式),测得某两条亮条纹之间的间距的情况如图丙所示,其他数据为:,,测量的情况如图丙所示。由此可计算出该光的波长为:________m(结果保留两位有效数字)。
(3)丁图为实验装置简化示意图。为单缝,为双缝,屏上点处为一条亮条纹。若实验时单缝偏离光轴,向下微微移动,则可以观察到原来点处的干涉条纹_______(“向上移动” “向下移动”“仍在点”)
四、解答题
13.如图所示:宽度的足够长的U形金属框架水平放置,框架处在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度,框架导轨上放一根质量、电阻的金属棒ab,棒ab与导轨间的动摩擦因数,现用功率恒为6W的牵引力F使棒从静止开始沿导轨运动棒始终与导轨接触良好且垂直,当棒的电阻R产生热量时获得稳定速度,此过程中,通过棒的电量框架电阻不计,g取问:
棒达到的稳定速度多大?
棒从静止到稳定速度的时间为多少?
14.两根相距d=0.20m的平行光滑金属长导轨与水平方向成30°角固定,匀强磁场的磁感强度B=0.20T,方向垂直两导轨组成的平面,两根金属棒ab、cd互相平行且始终与导轨垂直地放在导轨上,它们的质量分别为m1=0.1kg, m2=0.02kg,两棒电阻均为0.20Ω,导轨电阻不计,如图所示。
(1)当ab棒在平行于导轨平面斜向上的外力作用下,以v1=1.5m/s速度沿斜面匀速向上运动,求金属棒cd运动的最大速度;
(2)若要cd棒静止,求使ab匀速运动时外力的功率。(g=10m/s2)
15.回旋加速器是用于加速带电粒子,使之获得很大动能的仪器,其核心部分是两个D形金属盒,两盒分别和一高频交流电源两端相接,以便在盒间狭缝中形成周期性变化的电场,使粒子每次穿过狭缝都得到加速;两盒放在匀强磁场中,磁场方向垂直于盒底面,磁感应强度大小为B。粒子源置于盒的圆心附近,若粒子源射出粒子的电荷量为q,质量为m,粒子最大回旋半径为,其运动轨迹如图所示,问:
(1)粒子在盒内做何种运动?
(2)粒子在两盒间狭缝内做何种运动?
(3)所加交流电源频率为多大?粒子运动角速度为多大?
(4)粒子离开加速器时速度为多大?
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
B
B
A
B
A
C
AB
BC
BD
11. B
【详解】(1)为防止两球碰撞后入射球反弹,入射球的质量应大于被碰球的质量,即;
(2)小球离开斜槽后做平抛运动,球抛出点的高度相等,它们在空中的运动时间相等,水平位移与初速度成正比,可以把小球做平抛运动的时间作为时间单位,用球的水平位移代替其初速度,实验不需要测量小球释放点的高度与抛出点的高度,只要测出小球做平抛运动的水平位移即可,AC错误,B正确。
故选B。
(3)根据平抛运动可知,落地高度相同,则运动时间相同,设落地时间为t,则
,,
而动量守恒的表达式是
若两球相碰前后的动量守恒,则需要验证表达式
即可。
12.(1)凸透镜
(2) 5.6×10-7
(3)向上移动
【详解】(1)需要将灯泡的发出的光变为点光源,因此为保证实验顺利进行,A处应安装的光学仪器为凸透镜;
(2)由双缝干涉条纹间距公式
可得
由图丙可知相邻两个亮条纹中心的距离为
光的波长为
(3)如图
若实验时单缝偏离光轴,向下微微移动,则,所以光程差为零的亮纹应出现在O点上方,所以可以观察到原来O点处的干涉条纹向上移动。
13.(1);方向竖直向上;(2)
【详解】(1)功率:P="Fv" ①
根据安培力公式:F安=BIL②
根据欧姆定律:I=③
又棒稳定时:F=F安+μmg ④
由①②③④联立解得:v=2m/s
(2)由能量守恒得:Pt=Q+μmgs+mv2①
因为q=It
I=
E=
△φ=BSL
所以S=②
由①②联立解得:t=1.5s
14.(1)23.5m/s;(2)15W
【详解】(1)初始,ab棒产生的感应电动势
E=BLv1=0.2×0.2×1.5V=0.06V
由欧姆定律得
cd所受安培力大小为
F安=BIL=0.2×0.15×0.2N=0.006N
由左手定则判断可知,安培力方向沿导轨向上。
又cd棒的重力沿斜面向下的分力为
m2gsinθ=0.1N
可知
F安<m2gsinθ
所以cd棒将沿导轨向下运动,速度达到最大时,对cd杆有
m2gsinθ=BImL
则
则感应电动势为
2ImR=BLv1+BLv2
由以上各式解得
(2)当cd静止时:感应电动势为
E=BLv1
感应电流为
对cd杆有
m2gsinθ=BIL
对杆ab有
F-BIL-m1gsinθ=0
解得
F=0.6N
外力的功率为
P=Fv1=15W
15.(1)匀速圆周运动
(2)匀加速直线运动
(3),
(4)
【详解】(1)形盒由金属导体制成,可屏蔽外电场,因而盒内无电场,盒内存在垂直盒面的磁场,故粒子在盒内做匀速圆周运动。
(2)两盒间狭缝内存在周期性变化的电场,粒子速度方向与电场方向在同一条直线上,且粒子每次穿过狭缝都得到加速,故粒子做匀加速直线运动。
(3)粒子在电场中运动时间极短,高频交流电源频率要符合粒子回旋频率
角速度
(4)粒子最大回旋半径为
则
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